ارزیابی اثرات ویتامین ‌d3 فعال بر میزان بیان ژن‌های پپتیدهای ضدمیکروبی در پنومونی تجربی گوساله‌ها

شیوع پنومونی در گله ها به دلیل عوامل بیماری زای مختلف رخ می دهد. ویتامین d3 با اثر بر سلول های مختلف و تحریک عملکرد بیولوژیکی آن ها، پپتیدهای ضدمیکروبی را تحریک می کند. در مطالعه حاضر، اثرات ویتامین d3 بر بیان ژن های پپتیدهای ضد میکروبی در پاستورلوزیس تجربی در گوساله ها ارزیابی شد. بدین منظور، 10 راس گوساله نر نژاد هلشتاین (42 ماهه) به طور تصادفی به 2 گروه تقسیم شدند. باکتری پاستورلا مولتوسیدا با رقت 3 × 109 cfu / ml در نای همه گوساله ها تلقیح و بعد از تایید پنومونی، ویتامین d3 فقط به حیوانات گروه درمان تزریق شد. نمونه های خون از گوساله های هر 2 گروه در فواصل زمانی مختلف اخذ و سلول های تک‌هسته ای خون محیطی برای ارزیابی بیان ژن های پپتیدهای ضدمیکروبی شاملcd4  (cluster of differentiation 4)، دفنسین و کاتالیسیدین جداسازی شد. همچنین برای ارزیابی سلول های ریه، لاواژ برونکوآلوئولار انجام شد. در شرایط درون تنی، بیان ژن های دفنسین و cd4، تفاوت آماری معنی داری را در گروه های کنترل و درمان در 48 ، 72 ، 96 و 120 ساعت پس از زمان چالش نشان دادند (05/0p<). علاوه بر این در شرایط برون تنی، افزایش بیان ژن های کاتالیسیدین، دفنسین و cd4 در غلظت 710 مولار از ویتامین d3 مشاهده شد. طبق نتایج مطالعه حاضر، مشخص شد که ویتامین d3 دارای اثرات مثبتی بر سیستم ایمنی می‌باشد که بصورت بهبود علائم بالینی گوساله های تحت درمان مشهود بود. بیان ژن دفنسین و cd4، اثرات تعدیل کنندگی این ویتامین را برای سیستم ایمنی تایید می‌کند، اما بیان ژن کاتالیسیدین، احتمالاً وابسته به تجویز دوز های بیشتری از ویتامین d3 می باشد.

Effect of active vitamin D3 on the expression of antimicrobial peptide genes in experimental calf pneumonia

The outbreak of calf pneumonia in herds occurs due to different pathogens. Vitamin D3 displays a regulatory effect on different cells, especially its prodifferential biological function and stimulates antimicrobial peptides. In the present study, the effects of vitamin D3 on the expression of antimicrobial peptides in experimental pasteurellosis in calves were assessed. Ten Holstein calves (24 months old) were randomly divided into two groups. Prepared Pasteurella multocida (3×109 CFU/mL) was inoculated in the trachea of all calves and Vitamin D3 was injected only in the treatment group following confirmation of pneumonia. Blood samples and bronchoalveolar lavage fluids were obtained from both groups at different time intervals and the peripheral blood mononuclear cells were isolated to evaluate the antimicrobial peptides gene expression. The expression of CD4, Cathelicidin, and Defensins genes was measured in vitro conditions following the addition of 106, 107 and 108 molar of vitamin D3. Defensins and CD4 gene expressions revealed a significant difference in the two groups, at the 48, 72, 96, and 120 hours after the challenge time, while the Cathelicidin gene was not expressed in both experimental groups. Surprisingly, increased expression of Cathelicidin, Defensins, and CD4 was observed at a concentration of 106 M of vitamin D3. According to the results of this study, vitamin D3 had positive effects on the immune system which was observed as significant improvement in the clinical symptoms of treated calves. The expression of lungrelated Defensins and CD4 in vivo and in vitro approved the immunomodulatory effects of vitamin D3 but the gene expression of Cathelicidin is probably related to prescribing higher doses of vitamin D3.